《山西专版2020版高考物理二轮复习第一篇选择题热点11电磁感应精练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山西专版2020版高考物理二轮复习第一篇选择题热点11电磁感应精练（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热点热点 1111 电磁感应电磁感应 热考题型热考题型 电磁感应是电磁学中较为重要的内容 也是高考命题频率较高的内容之一 本部分题型主要是选择 题和计算题 选择题以考查法拉第电磁感应定律 楞次定律 电磁感应的图象问题为主 计算题以考查 电磁感应中的电路问题 动力学问题 能量问题为主 题型一题型一 电磁感应中的电路问题电磁感应中的电路问题 7 2018 河南焦作模拟 多选 如图所示 两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置 间距为 l 1m c d 间 d e 间 c f 间分别接阻值为 R 10 的电阻 一阻值为 R 10 的导体棒 ab 以速度 v 4m s 匀速 向左运动 导体棒与导轨接触良好
2、 导轨所在平面存在磁感应强度大小为 B 0 5T 方向竖直向下的匀强 磁场 下列说法中正确的是 A 导体棒 ab 中电流的流向为由 b 到 a B c d 两端的电压为 1V C d e 两端的电压为 1V D f e 两端的电压为 1V 答案 BD 由右手定则可判知导体棒 ab 中电流的流向为由 a 到 b A 错误 感应电动势 E Blv 0 5 1 4V 2V 则 c d 两端的电压 Ucd E 1V B 正确 由于 d e c f 间电阻中没有电流流过 故 R R R Ude Ucf 0 所以 Ufe Ucd 1V C 错误 D 正确 题型二题型二 电磁感应中的动力学问题电磁感应中的动
3、力学问题 2 多选 用一段横截面半径为 r 电阻率为 密度为 d 的均匀导体材料做成一个半径为 R r R 的圆 环 圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中 圆环的圆心始终在 N 极的轴线上 圆环所在位置的磁感 应强度大小均为 B 圆环在加速下滑过程中某一时刻的速度为 v 忽略电感的影响 则 A 此时在圆环中产生了 俯视 顺时针方向的感应电流 B 圆环因受到了向下的安培力而加速下落 C 此时圆环的加速度 a B2v d D 如果径向磁场足够长 则圆环的最大速度 vm dg B2 答案 AD 由右手定则可以判断感应电流的方向为 俯视 顺时针方向 选项 A 正确 由左手定则可以判 断 此时圆环受到的
4、安培力向上 选项 B 错误 由牛顿第二定律可得加速度 a g 选项 C 错误 mg BIL m B2v d 当重力等于安培力时速度达到最大 可得 vm 选项 D 正确 dg B2 题型三题型三 电磁感应中的功能问题电磁感应中的功能问题 3 多选 如图所示 在倾角为 30 的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨 其间距为 L 下端 接有阻值为 R 的电阻 导轨处于匀强磁场中 磁感应强度大小为 B 方向与斜面垂直 图中未画出 质量 为 m 阻值也为 R 的金属棒 ab 与固定在斜面上方的劲度系数为 k 的绝缘弹簧相接 弹簧处于原长并被锁 定 现解除弹簧锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度 v0
5、 从开始运动到停止运动的过程中金属棒 始终与导轨垂直并保持良好接触 弹簧始终在弹性限度内 重力加速度为 g 在上述过程中 A 开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为 BLv0 2 B 通过电阻 R 的最大电流一定是 BLv0 2R C 通过电阻 R 的总电荷量为 mgBL 4kR D 回路产生的总热量小于 m 1 2 v2 0 m2g2 4k 答案 ACD 开始时金属棒切割磁感线产生的电动势 E BLv0 则金属棒与导轨接触点间电压为 U E R R R 选项 A 对 金属棒开始运动时 沿斜面方向受到安培力与重力沿斜面方向的分力 因不知二者大小关 BLv0 2 系 故不知速度如何变化 则不能确定
6、通过 R 的最大电流 选项 B 错 由于金属棒在运动过程中受到安培 力作用 最终金属棒静止 则金属棒沿斜面下滑距离为 d 应用电流定义式和法拉第电磁感应定律 mgsin k 可知通过 R 的电荷量 q 选项 C 对 从开始运动到停止 设回路产生的热量为 Q 金属棒静止时弹 BLd 2R mgBL 4kR 簧的弹性势能为 Ep 对金属棒和回路应用功能关系可知 Q Ep mgdsin m 则 Q m Ep 选项 D 对 1 2 v2 0 1 2 v2 0 mg 2 4k 跟踪集训跟踪集训 1 多选 如图所示为三个有界匀强磁场 磁感应强度大小均为 B 方向分别垂直纸面向外 向里和向外 磁场宽度均为
7、L 在磁场区域的左侧边界处 有一边长为 L 的正方形导体线框 总电阻为 R 且线框平面与 磁场方向垂直 现用外力 F 使线框以速度 v 匀速穿过磁场区域 以初始位置为计时起点 规定电流沿逆时 针方向时的电动势 E 为正 磁感线垂直纸面向里时的磁通量 为正值 外力 F 向右为正 则以下能反映 线框中的磁通量 感应电动势 E 外力 F 和电功率 P 随时间变化规律图像的是 答案 ABD 当线框开始进入磁场时 磁通量垂直纸面向外增加 当全部进入时达最大 此后向里的磁通 量增加 向外的磁通量减小 总磁通量向外减小 当运动 1 5L 时 磁通量为零 当运动 2L 时磁通量向里最 大 此后向外的磁通量增加
8、 向里的磁通量减小 总磁通量减小 当运动 2 5L 时 磁通量为零 当运动 3L 时向外的磁通量最大 此后向外的磁通量减小 当运动 4L 时为零 故 A 项正确 当线框进入第一个磁场 时 由 E BLv 可知 E 保持不变 感应电动势为顺时针方向 为负值 而开始进入第二个磁场时 两边同时切 割磁感线 电动势应为 2BLv 方向为逆时针方向 为正值 开始进入第三个磁场时 两边同时切割磁感线 电动势为 2BLv 方向为顺时针方向 为负值 出磁场时 感应电动势为 BLv 沿逆时针方向 为正值 故 B 项 正确 因安培力总是与运动方向相反 故拉力应一直向右 C 项错误 拉力的功率 P Fv 因速度不变
9、 而线 框在左边第一个磁场时 电流为定值 拉力也为定值 两边分别在两个磁场中时 F安 2B L 4 因此 2BLv R B2L2v R 安培力变为进磁场时的 4 倍 则拉力的功率变为进磁场时的 4 倍 出磁场时 与进磁场时拉力的功率相同 故 D 项正确 2 如图所示 abcd 为用粗细均匀的同种材料制成的金属线框 其中 ab 的长度只有 bc 长度的一半 现将 线框放在水平光滑绝缘的桌面上 在外力 F 的作用下让线框以速度 v 匀速穿过右边两个磁感应强度大小 相等 方向相反的磁场区域 若以图示位置开始计时 规定逆时针电流方向为正 磁感线向下穿过线框 时的磁通量为正 则下列关于回路电流 i 外力
10、 F 大小 cb 间的电势差 Ucb及穿过线框的磁通量 随 时间变化的图像正确的是 答案 C 当线框进入第一个磁场时 由右手定则知电流方向为逆时针 开始进入第二个磁场时 电流方 向为顺时针 出第二个磁场 电流方向为逆时针 故 A 错误 由 E Blv 可知 线框进入第一个磁场和出第二 个磁场时 E 保持不变 而开始进入第二个磁场时 两边同时切割磁感线 电动势应为 BLv 电流加倍 故 BLv 2 每根导体棒受到的安培力加倍 则 F 4F安 将变为原来的 4 倍 故 B 错误 根据 U IR 和电流方向知刚进入 磁场和出磁场时电压相等 b 点电势高 故 Ucb为负 两边同时切割磁感线时 c 点电
11、势高 且 c b 两点之 间的电压为原来的 2 倍 故 C 正确 当线框开始进入磁场时 磁通量开始增加 当全部进入时达到最大 此 后向外的磁通量增加 总磁通量减小 当运动 1 5L 时 磁通量为零 故 D 错误 3 多选 如图 水平放置的金属导体框 abcd ab cd 边平行 间距为 l 导体框内均有垂直于框面 磁感 应强度大小为 B 的匀强磁场 一单位长度电阻为 r 的金属杆 MN 与导轨成 角 以速度 v 沿平行于 cd 的 方向匀速滑动 金属杆滑动过程中与导轨接触良好 导轨框电阻不计 则 A M 点电势低于 N 点电势 B 闭合回路中磁通量的变化率为 Blv C 金属杆所受安培力的方向
12、与运动方向相反 D 金属杆所受安培力的大小为 B2lv r 答案 BD 由右手定则可知 M 点电势高于 N 点电势 故 A 错误 根据法拉第电磁感应定律可得 E Blv 故 B 正确 由左手定则知 金属杆所受安培力方向垂直于 MN 斜向上 故 C 错误 由 E Blv I t R r F BI 解得 F 故 D 正确 E R l sin l sin B2lv r 4 多选 如图所示 宽为 L 的水平光滑金属轨道上放置一根质量为 m 的导体棒 MN 轨道左端通过一个单 刀双掷开关与一个电容器和一个阻值为 R 的电阻连接 匀强磁场的方向与轨道平面垂直 磁感应强度大 小为 B 电容器的电容为 C 金
13、属轨道和导体棒的电阻不计 现将开关拨向 1 导体棒 MN 在水平向右 的恒力 F 作用下由静止开始运动 经时间 t0后 将开关 S 拨向 2 再经时间 t 导体棒 MN 恰好开始匀 速向右运动 下列说法正确的是 A 开关拨向 1 时 金属棒做加速度逐渐减小的加速运动 B t0时刻电容器所带的电荷量为 CBLFt0 m CB2L2 C 开关拨向 2 后 导体棒匀速运动的速率为 FR B2L2 D 开关拨向 2 后 t 时间内 导体棒通过的位移为 FR B2L2 t mt0 m CB2L2 mR B2L2 答案 BCD 开关拨向 1 时 设在极短时间 t 内流过导体棒的电荷量为 Q 则电路中的瞬时
14、电流为 I 电容器两端的电压 U BLv 电荷量 Q CU 则 Q C U CBL v 可得 I CBL CBLa 对导体棒 由牛 Q t v t 顿第二定律得 F BIL ma 联立得导体棒的瞬时加速度为 a 由于加速度表达式中的各个物理量都 F m CB2L2 不随时间 位移变化 由此可知导体棒的加速度不变 即导体棒做匀加速直线运动 选项 A 错误 t0时刻 导体棒 MN 的速度 v at0 电容器两极板间的电压 U BLv BLat0 电荷量 Q CU 则 Q 选项 B 正确 CBLFt0 m CB2L2 由 F安 BIL I E BLv 联立解得 F安 开关拨向 2 后 导体棒匀速运动时 有 F F安 解得 v E R B2L2v R FR B2L2 选项 C 正确 开关拨向 2 后 t 时间内 根据牛顿第二定律得 F F安 F ma m 则 F t B2L2v R v t t m v 得 Ft m 解得位移 x 选项 D 正确 B2L2v R B2L2x R FR B2L2 at0 FR B2L2 t mt0 m CB2L2 mR B2L2
